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一文尽览5G在安防行业的五大应用领域,你最期待哪个?

发布时间:2020-07-09 16:34 人气:

随着我国物联网、人工智能、智慧城市、雪亮工程的快速发展和战略工程落地,多元化的应用场景、海量设备的连接、多维数据的汇聚对4G网络的速率、时延、连接密度等方面都带来了巨大挑战。5G应运而生,作为通用目的技术,5G将全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施,推动我国数字经济发展迈上新台阶。

 

4G时代下的安防行业,各种应用场景如视频监控、智能可视门禁、警用终端、执法记录仪等安防产品取得了突破成就,随着安防智能化浪潮的兴起,5G时代将面向更多、更大规模用户的音频、视频、图像等业务急剧增长,5G技术与AI、大数据、云计算、区块链各种新型技术的融合应用会衍生出新的交互模式和场景,可广泛应用于智慧城市、智慧公安、智慧社区等需求领域。

       1.视频监控领域的应用变革

  智能安防主要包括视频监控、防盗报警系统、智能门禁、红外周界报警系统以及电子围栏等,其中视频监控在整个安防市场占比将近一半。从体量上来看,视频监控是整个安防领域最为主要的一个组成部分。此外,视频监控系统涉及到前端摄像机数据采集、传输、存储以及最终的控制以及显示,是整个安防系统的基础支撑,很多子系统都需要通过与其相结合才能发挥出自身的功能,例如视频指挥系统依赖视频监控的实时视频流、人工智能中的人脸/车辆以及全目标识别依赖视频监控捕捉的图像照片信息等等。因此,在众多应用场景中,有理由相信以视频监控图像应用为核心的智能安防将可能成为5G应用首个爆发的重要场景。

基于5G技术的视频监控应用应该明确地分为两类:一类是传统模式下的在电脑端、电子大屏端的应用;另一类则是移动端视频业务。因为5G的无线网速比4G的有线网速还快,所以移动端的视频安防业务应用场景必将大幅度增长。
  首先,在传统模式下的普通视频监控应用场景举例如下:

  (1)视频监控向高清、超高清发展。在“5G+超高清”的视频监控场景下,图像更为清晰细腻、画面更为连贯流畅、色彩饱和逼真、压缩损伤大幅降低,因此在找人、找物、事件的判断、证据的收集、线索的挖掘等方面更精准、高效,例如公安人员在寻找失踪人员时,特别是在夜间找人时,传统的视频搜人在放大视频后仍旧模糊不清晰,无法分辩人物的形体特征,而5G结合4K、8K的视频监控、传输,在终端的视频流清晰度与摄像机的分辩率一致,在图像放大后也可清晰分辩目标人物的真实情况。

  (2)结合4K、8K超清视频监控画面可有效、精确地进行人脸识别、车牌识别等应用,视图信息中的材质利用率将更高。

  (3)在公安指挥中心进行大型安保活动的现场指挥方面,利用5G高带宽特性可以对高质量的视音频数据进行实时采集传输,通过服务端的大数据信息分析,最后实时分发给用户,犹如身临现场一样,无时差地捕捉每一个现场细节,可以有效提升公安人员的远程指挥和决策能力。
  (4)视频AR,即超融合实景地图,与5G+超高清结合应用将真正实现看清城市的每一个角落和细节。

  (5)利用5G的超高速和超容量性能可解决海量视频监控联网、传输应用的压力。天网工程、雪亮工程、平安城市等积累了海量数据的视频监控设备,据统计,目前省级平台汇聚视频前端数量超10万,未来两年预计超百万,国家级平台汇聚视频前端数量超百万,未来五年预计超千万,同时各类视频监控平台间还要进行数据接入和共享,在共享过程中存在多种联网应用需求,并且随着视频清晰度的不断提升,随之而来的是面对海量高清视频数据的传输、存储压力,5G技术相比4G时代性能大幅提升,5G用户体验速率可达0.1Gbps~1Gbps,传输速率最高提升了100倍,峰值速率大幅提升20倍,每秒传输量可达2.5G,因此5G的性能完全可以满足安防领域视频监控点位跨越式增加以及视频清晰度不断上升时对视频联网、传输、存储、处理的需求。

  (6)5G技术的加持,视频监控将跨入无线部署时代。4G时代,视频监控主要依赖有线宽带进行传输,视频监控的安装需要先拉通宽带有线网络,施工周期和复杂程度也大大提升,视频监控点位的设置也有很多要求,而5G时代下,视频监控设备可以通过基站和节点进行无线接入、联网和传输,省去不必要的人力和物力,监控点位的设置也简化灵活,例如公安人员可以根据治安状况和交通状况需要进行移动布点、随时补点,点位设置的灵活性大大增强,视频监控的覆盖面、立体化都得到增强。

  其次,在移动视频安防业务领域,终端设备的更新迭代已经能够支持超高清、HDR及三维声等沉浸式的声画体验,结合5G技术,移动端可以非常流畅地享受到更高质量的沉浸式视频内容,并实现随时随地的视频采集、分享、上传、面对面传输等。移动端的视频安防模式也将从现有的调阅、播放视频内容过渡到更多新的模式,用户对监控系统的要求不仅包括了有线监控图像能够实时看得清、录像存得好、云台控制等指令响应得快等,同时还增加了对无线视频采集,如移动指挥、移动视频侦查、移动治安巡逻、交通巡逻、城管移动巡逻与执法相关移动视频观看和控制的应用要求,因此无线监控与各行业的深度融合将成为5G网络视频监控市场发展的必然趋势。

  2.5G技术下物联网的应用

  随着5G技术的发展,物联网应用领域也会被大幅拓展,5G延时达到1ms,把以前人与人的通讯连接,拓展到人与物、物与物以及智能与智能的连接,开启了万物互联的新联网时代。
 

 

在智慧城市应用中,一个城市的基础设备、物联网终端设备达千万级,比如路灯、水表、垃圾桶、PM2.5监测、水位监测、防灾设施等,这些基础设施和终端设备都会被5G通信技术连接起来,接入智慧城市云端,城市的管理者可以精确地知道每个基础设施的状态,了解城市的综合状况,提高城市的运行效率和方便人们的生活。

  在智能安防社区建设中,小区内部的基础设施如人脸闸机、车辆道闸、智能门禁、消防设施、垃圾储量感应、智能车棚、停车位感知,乃至家庭中的智能家居,都可以通过5G技术实现统一联网,让社区治理与服务实现秒级通信,让居民更安全、便捷和舒适。
  在智慧公安建设中,提升感知能力是公安信息化的重要建设方向。5G技术可以优化和促进警用物联网的部署和延伸,支持大规模感知器的部署和接入,如与智慧社区、平安城市、雪亮工程的联网对接,将实现对整个社会的治安态势、人员态势的综合管理和分析,如使用5G收集手机嗅探信息、机动车和非机动车传感器数据,并接入社区的人脸微卡、车辆微卡、智能门禁进出记录,与公安现有天网工程、卡口系统等联网,可以实现一个重点人员或重点车辆从早上居住点出发到达外出的目的地、返回路线轨迹、返回居住点的全天侯轨迹追踪和分析;可实时汇集所有手机信息,辅助侦查部门对所有手机采集信息的比对轨迹,挖掘重点人员的线索和轨迹;分析非机动传感器信息,辅助交管部门对被盗窃非机动车进行统一跟踪比对。通过5G技术,民警还可在移动警务设备中快速传递包括视频等大流量数据在内的各种信息,在维稳处突等工作中迅速分发警情资料,协助一线民警及时掌握现场情况。

       3.5G技术下的视图大数据应用

  公安部门建立了围绕以视频图像数据为核心的视图大数据应用,融合、汇聚、拉通公安视图资源、社会化资源和其他感知识别资源中人脸、人体、机动车辆、非机动车辆、MAC、RFID、GPS等多维视图资源和结构化资源,建立以人、车、案事件为核心的视图大数据时空关系、行为关系、关联关系服务体系,为公安各警种提供全面的视图服务能力。4G时代,受限于摄像机清晰度以及网络带宽和速度的影响,视频图像存在模糊、图像失真、分辨率低、特征无法辨识等质量问题,甚至考虑带宽的影响,图像还需做压缩传输,汇聚到解析中心做目标解析时,图像信息识别的有效率不高。5G时代,在视图信息的采集、汇聚、解析、融合应用的过程中,传输效率、图片质量、识别效率将大大提高,将全面提升视图大数据的应用价值。

       4.公安移动视频侦查应用

  依赖5G技术的新一代视频侦查技术将全面升级,面向公安视频侦查业务,依托5G技术的视频解码技术、智能视频分析技术以及智能视频检索技术,为视频侦查业务提供高科技支撑。公安民警在办案时,有时需临时借助移动布控智能分析系统进行现场办案,对犯罪分子实行就地布控,利用微波、4G等无线方式接入临时部署的视频监控点位,对实时视频做智能周界检测、人脸检测分析报警,实现临时布防、隐蔽秘拍、及时抓捕,为侦查人员实时判断处理提供能力,但因为采用微波和4G无线技术,网速不快、信号不稳定,且前端摄像机的图像信息、周界检测信息传输速度慢、视频不清晰,影响到后端平台的即时比对,效果不理想,而采用5G无线部署模式,不仅可以快速部署,还可以利用5G的高性能实现在目标出现后的秒级抓拍和比对工作,为民警的即时掌控和抓获犯罪嫌疑人提供实时的预警报警。

无人飞行器系统近几年在公安、综治领域大幅度推广应用,通过无人机系统可以从空中对现场进行勘测和视频监控,实现大型活动远程指挥、事件预警、案事件现场勘测、违法建筑发现、环境保护监控等等,同时还可进行空中打击、空中喊话、数据采集等功能。无人机系统在4G时代已得到了广泛应用,随着5G技术的普及,无人机系统与地面控制中心的数据传输通道将更快、视频更清晰,为各类应用提供实时、鲜活、高清的现场画面。
  智能头盔系统依靠增强现实技术把虚拟对象带入到用户的物理世界中,它对带宽要求非常高,要真正实现移动无线应用,还是得依靠5G网络。增强现实具有虚实结合、虚实同步、交互自然的特点,已在公安行业中进行尝试性应用。依靠5G和增强现实技术,民警在巡逻防控中,利用可穿戴摄像头,可依托警用大数据平台实时对视野中的人、车、物等进行比对,并将信息提供给民警。民警可采用语音输入、姿势识别等方式与后台系统进行交互,调取需要的信息或收发指令,无需像现在还需要低头进行操作,增加盘查或处置时的安全性。在突发案件中,可快速将周边环境的情况进行智能分析并呈现结果,便于民警进行判断决策。

       5.安防机器人的升级

  5G的三大应用场景之一:uRLLC(超可靠、低时延通信),结合物联网、人工智能、云计算、大数据技术,以及安防机器人方面将有较大的技术突破。据报道,已经有研究机构研发出基于5G+AI能力的智能安防机器人,可以实现智能感知采集到云端智能分析、处置指令发送到机器人控制和处置的流程。由此,未来将有更多类似安防机器人可应用于学校、商场、火车站、机场、政务大厅、街区等区域,机器人利用视频感知、红外感知、智能探测技术便可进行无死角智能巡逻执勤,在很大程度上减轻人员的工作负担。5G产业链的逐步成熟将推动安防机器人蓬勃发展,在5G技术加持下,智能安防机器人在效率、监控和数据处理方面逐渐优于人工的表现,让安防的安全性得到了提升。

2019年的央视春晚采用了5G网络4K高清直播和视频回传的模式,为全国人民带来了一场高清视觉体验;2020年1月27日,首次通过5G实时高清直播武汉火神山和雷神山医院建设情况,数千万网友变身“云监工”,5G带来的首次高清视频现场体验取得了可喜的成绩,相信类似的应用场景同样也会在今后的安防行业发生。

  5G 作为信息产业变革的核心基础之一,战略意义重大,与4G时代开启智能手机一样,5G技术借助物联网、云计算、大数据、人工智能、虚拟现实等技术,必然将会为安防行业带来一场新的信息化产业革命,我们有理由相信,安防行业借助5G又将掀起一轮新的信息化应用和装备创新发明的高潮,整体推动企事业单位的数字化转型。5G给安防行业带来了新机遇,5G的正式投入使用将使得安防行业从此面向更广泛、更深入的应用领域。

 

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